移动破碎站中反击破皮带轮焊缝开裂原因分析

杨龙岗，于 冲（唐山冀东装备工程股份有限公司，河北 唐山 063000）

1 反击破皮带轮问题

我公司移动式反击破碎站皮带轮采用焊接型式，轮缘与轮辐焊缝为角焊缝，焊角高度为7 mm。为了便于组焊，在轮缘与轮辐之间留有1mm间隙，如图1中优化前所示，焊接完成后进行去应力退火。在某冀东水泥矿山稳定运行半年左右，业主反馈在皮带轮轮缘与轮辐之间的焊缝开裂，初步原因分析为焊缝质量缺陷。

将皮带轮返厂维修后，为了避免出现上述问题，我公司重新优化设计了皮带轮结构及热处理工艺：①取消轮缘与轮辐之间的定位凸台和间隙，采用间隙配合形式，使其接触更为充分；②双边开坡口以此增大焊缝，提高焊接强度，焊接形式如图1优化后所示；③焊接完成后对轮缘与轮辐之间的焊缝做超声波和磁粉探伤检测；④检测合格后进行去应力退火；⑤热处理完成后再重复进行一次上述无损检测。

图1 皮带轮优化前后

修复后的带轮使用一年后，轮缘与轮辐之间的焊缝再次开裂，导致皮带轮彻底报废。由于该型号移动式反击破碎站已经实现量产，并没有其他业主反馈出现过皮带轮焊缝开裂问题。为此，工程师现场查找问题原因。现场工况汇总如下：

（1）入料粒度偏大，普遍尺寸在1 m左右，部分甚至达到1.2 m，而该型号反击破入料粒度要求≤600 mm，入料粒度严重超出使用说明书要求。

（2）物料中含泥量严重超标，部分石头外层包裹一层胶泥，甚至有大块泥块的情况。

（3）查看移动破碎站电控系统发现反击破转子测速装置频繁降速报警。

（4）现场操作人员反馈V带使用时间短、破碎机出料粒度不均匀等问题。

2 问题分析与解决措施

反击破的工作原理是转子高度旋转，物料进入板锤作业区时与转子上的板锤撞击破碎，后又被抛向反击板上再次破碎[1]。当过大物料进入板锤作业区与板锤碰撞时，由于物料质量偏大，导致其获得的速度偏低，极大降低了物料第二次破碎的可能性。当物料再次回弹到板锤作业区进行第三次破碎时，由于前两次破碎不充分，回弹的物料粒径偏大，使其卡在板锤与反击板之间的可能性增加，由此存在出料粒度不均的情况。另外，破碎过程中如果物料中含泥量偏高，泥与物料一同被抛向反击板的过程中，泥会在物料与反击板碰撞中起到了缓冲作用，大大降低了破碎效率。上述的两种情况，会极大的消耗转子动能，降低转子转速，引发转子测速装置报警；同时带轮与V带之间产生的速差，使得V带对带轮的摩擦力超过了焊缝的受力极限，导致焊缝开裂，这也是V带使用时间短的重要原因。解决措施如下：

（1）在爆破阶段选择合理的爆破孔径、网孔参数，多排孔起爆等技术手段来确保物料粒径满足移动破入料要求。

（2）加强物料中泥土的剥离工作。含泥量高与含泥量低的物料混合入料；不可避免大块物料时，应适当降低入料量，严禁同时喂入多块大物料。

（3）再次对现场操作人员和项目负责人进行全面培训，严格按照使用说明书要求执行。

（4）虽然设备已经超过合同约定的质保期，但为维护客户关系，我公司免费为其提供一套全新的优化设计后的皮带轮。

3 结语

通过上述整改，皮带轮运行良好，转子测速装置报警频率降低，出料粒度均匀，V带更换周期延长，节约了运行成本，同时移动破碎机产量略有提升，获得用户好评。